СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПАНЕЛИ СВЕТОДИОДНОГО ДИСПЛЕЯ Российский патент 2019 года по МПК H01L33/58 G09F9/33 B29D11/00 

Область техники

[0001] Настоящее изобретение относится к способу производства панели светодиодного дисплея.

Уровень техники

[0002] Известные светодиодные дисплеи включают в себя множество светодиодов (LED), размещенных в квадратном массиве, и отображают видеоинформацию посредством управления мерцанием индивидуальных светодиодов.

[0003] Техническое развитие и снижение затрат для светодиодов привели к различному использованию светодиодных дисплеев, в том числе к использованию для отображения рекламы внутри помещения и вне помещения. Эти светодиодные дисплеи, главным образом, отображают динамические изображения, например, изображения природы и изображения с анимацией. Что касается использования внутри помещения, сокращенный шаг пикселей привел к просмотру на более коротком расстоянии. Далее светодиодные дисплеи использовались для отображения изображений на персональных компьютерах, используемых в конференц-залах, или использовались в качестве монитора. Что касается использования в качестве монитора, в частности, светодиодные дисплеи все больше и больше отображали почти статические изображения персональных компьютеров.

[0004] Господствующая тенденция такого светодиодного дисплея представляет собой дисплей со светодиодами, монтируемыми на поверхности (SMD LED), который включает в себя малый светодиодный пакет, установленный на подложке, светодиодный пакет включает в себя светодиоды, помещенные в керамическом или полимерном углублении и фиксируемые поверх него с помощью полимерного герметика. Светодиодный дисплей SMD главным образом использовался в качестве большого дисплея с шагом пикселей 3 мм или больше.

[0005] Светодиоды стали изготавливаться с более низкой стоимостью и приняли требование к производству с более высокой точностью. Ввиду этого на рынке существуют продукты, имеющие малый шаг пикселей, например, приблизительно 1,9 мм или 1,5 мм. Кроме того, для большей точности светодиодов используется дисплей из монолитных блоков светодиодов (COB LED), который включает в себя светодиоды без оболочки, устанавливаемые непосредственно на подложке, вместо пакетов светодиодов SMD, которые индивидуально включают в себя светодиоды, вмонтированные в углубления. Следовательно, такой дисплей из монолитных блоков светодиодов может включать в себя светодиоды с более высокой плотностью.

[0006] Например, светодиодный дисплей, раскрытый в патентном документе 1 или 2, включает в себя светодиоды и цилиндрические или выпуклые линзы, расположенные на индивидуальных светодиодах. Такой светодиодный дисплей улучшает свойство ориентации, тем самым увеличивая эффективность использования света. Кроме того, другой светодиодный дисплей, раскрытый в патентном документе 3, включает в себя следующие компоненты: множество светодиодов, размещенных на подложке; отражающую пластину, имеющую множество отверстий, непосредственно соответствующих светодиодам, отражающая пластина крепится к подложке, будучи выровненной с подложкой; и светоотражающий корпус, включающий в себя стеклянную пластину и расположенный на отражающей пластине. Следовательно, такой светодиодный дисплей улучшает свойство ориентации и сокращает неоднородность яркости.

Документы предшествующего уровня техники

Патентные документы

[0007] Патентный документ 1: Выложенная заявка на патент Японии № 2011-112737

Патентный документ 2: Выложенная заявка на патент промышленного образца Японии № 5-52882

Патентный документ 3: Выложенная заявка на патент Японии № 2004-79750

Сущность изобретения

Задача, поставленная перед изобретением

[0008] Необходимо сделать ссылку на управление распределением света традиционного светодиодного дисплея. Традиционный светодиодный дисплей включает в себя такие компоненты, как линзы над индивидуальными светодиодами, смолу для фиксации линз и светоотражающий корпус. Это делает структуру светодиодного дисплея сложной. Следовательно, количество этапов процесса для производства светодиодного дисплея увеличивается. Это приводит к увеличению времени и стоимости производства. Кроме того, традиционный светодиодный дисплей используется для формирования дисплея с большим экраном, который включает в себя множество панелей светодиодного дисплея, соединенных вместе. В этом случае перепады яркости вызывают заметные сочленения панели светодиодного дисплея при их рассмотрении с наклонного направления панели светодиодного дисплея.

[0009] Настоящее изобретение было сделано для решения этих проблем. Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить светодиодную панель и светодиодный дисплей, которые улучшают свойства ориентации светодиодов и эффективность использования света при простой конфигурации. Другая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить способ производства панели светодиодного дисплея, способ сокращает рост количества этапов процесса.

Средства для решения задачи

[0010] Панель светодиодного дисплея в соответствии с аспектом настоящего изобретения включает в себя следующие компоненты: множество монолитных блоков светодиодов, размещенных и установленных на подложке, каждый светодиод имеет светоизлучающую поверхность на стороне поверхности напротив подложки; и множество светопропускающих элементов. Каждый светопропускающий элемент расположен на подложке, чтобы покрывать светоизлучающую поверхность по меньшей мере одного из светодиодов. Каждый светопропускающий элемент выполнен с возможностью увеличивать направленность исходящего света, излучаемого от светодиодов.

Эффекты изобретения

[0011] Панель светодиодного дисплея в соответствии с аспектом настоящего изобретения выполнена таким образом, что множество светодиодов, испускающих световые пучки, имеющих отличающиеся друг от друга цвета, составляет единый пиксельный блок, и обеспечен светопропускающий элемент, чтобы покрывать светоизлучающую поверхность для каждого пиксельного блока. Такая конфигурация позволяет сделать свойства ориентации светодиодов, расположенных на краях панели светодиодного дисплея, близкими к свойству ориентации светодиода, расположенного в центральной части панели светодиодного дисплея. Это улучшает и гармонизирует свойства распределения света светодиодов, и, в частности, свойства ориентации светодиодов, расположенных на краях панели светодиодного дисплея, и увеличивает эффективность использования света.

[0012] Эти и другие объекты, признаки, аспекты и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из последующего подробного описания настоящего изобретения, взятого вместе с прилагаемыми чертежами.

Краткое описание чертежей

[0013] Фиг. 1 - вид сверху светодиодного дисплея в соответствии с первым вариантом осуществления.

Фиг. 2 - поперечное сечение панели светодиодного дисплея в соответствии с первым вариантом осуществления.

Фиг. 3 - блок-схема последовательности этапов процесса производства панели светодиодного дисплея в соответствии с первым вариантом осуществления.

Фиг. 4 - поперечное сечение формы для отливки светопропускающего элемента, используемой при производстве панели светодиодного дисплея, в соответствии с первым вариантом осуществления.

Фиг. 5 - схема, иллюстрирующая этап формирования светопропускающего элемента при производстве панели светодиодного дисплея в соответствии с первым вариантом осуществления.

Фиг. 6 - схема, иллюстрирующая этап формирования светопропускающего элемента при производстве панели светодиодного дисплея в соответствии с первым вариантом осуществления.

Фиг. 7 - схема свойства распределения света панели светодиодного дисплея в соответствии с первым вариантом осуществления.

Фиг. 8 - схема свойства распределения света на сочленении между панелями светодиодного дисплея в соответствии с первым вариантом осуществления.

Фиг. 9 - вид сверху панели светодиодного дисплея в соответствии со вторым вариантом осуществления.

Фиг. 10 - поперечное сечение панели светодиодного дисплея в соответствии со вторым вариантом осуществления.

Фиг. 11 - блок-схема последовательности этапов процесса производства панели светодиодного дисплея в соответствии со вторым вариантом осуществления.

Фиг. 12 - блок-схема последовательности этапов процесса производства панели светодиодного дисплея в соответствии с третьим вариантом осуществления.

Фиг. 13 - поперечное сечение формы для отливки светопропускающего элемента, используемой при производстве панели светодиодного дисплея, в соответствии с третьим вариантом осуществления.

Фиг. 14 - схема, иллюстрирующая этап формирования светопропускающего элемента при производстве панели светодиодного дисплея в соответствии с третьим вариантом осуществления.

Фиг. 15 - поперечное сечение панели светодиодного дисплея в соответствии с четвертым вариантом осуществления.

Фиг. 16 - поперечное сечение панели светодиодного дисплея в соответствии с пятым вариантом осуществления.

Фиг. 17 - схема свойства распределения света панели светодиодного дисплея в соответствии с основной технологией.

Фиг. 18 - схема свойства распределения света на сочленении между панелями светодиодного дисплея в соответствии с основной технологией.

Описание варианта (вариантов) осуществления

[0014] <Основная технология >

Перед описанием вариантов осуществления настоящего изобретения далее описывается технология, которая является основной для настоящего изобретения. Фиг. 17 является схемой свойства распределения света панели светодиодного дисплея в соответствии с основной технологией, панель светодиодного дисплея включает в себя множество монолитных блоков светодиодов (COB LED), каждый из которых покрыт светопропускающим элементом, таким как резистивный полимерный материал. Фиг. 18 является схемой свойства распределения света в сочленении между светодиодными дисплеями в соответствии с основной технологией, каждый светодиодный дисплей включает в себя множество панелей светодиодных дисплеев, включающих в себя монолитные блоки светодиодов.

[0015] Как проиллюстрировано на фиг. 17, панель дисплея из монолитных блоков светодиодов в основной технологии включает в себя множество светодиодов 2a, 2b и 2c, размещенных и установленных на подложке 3. Светодиоды 2a, 2b и 2c размещены для каждого пиксельного блока 21. Каждый пиксельный блок 21 включает в себя светодиод 2a красного цвета, светодиод 2b зеленого цвета и светодиод 2c синего цвета. Каждый из светодиодов 2a, 2b и 2c имеет светоизлучающую поверхность на поверхности напротив подложки 3.

[0016] Как проиллюстрировано на фиг. 17, панель дисплея из монолитных блоков светодиодов включает в себя светопропускающий элемент 41, расположенный на подложке 3, чтобы покрыть светоизлучающие поверхности пиксельных блоков 21. Светопропускающий элемент 41 пропускает свет. Примеры светопропускающего элемента 41 включают в себя эпоксидную смолу и акриловую смолу.

[0017] Фиг. 17 иллюстрирует расхождения исходящего света, излучаемого от каждого пиксельного блока 21 в панели дисплея из монолитных блоков светодиодов в соответствии с основной технологией. Сравнение сделано между исходящим светом L10, испускаемым от пиксельных блоков 21, расположенных на наиболее удаленных от центра краях подложки 3 (т.е., на левом и правом концах на фиг. 17), и исходящим светом L20, испускаемым от пиксельного блока 21, расположенного в центральной части подложки 3. Сравнение раскрывает, что исходящий свет L10 имеет неоднородную ориентацию света под влиянием концов светопропускающего элемента 41. Другими словами, в панели дисплея из монолитных блоков светодиодов в соответствии с основной технологией свойства ориентации пиксельных блоков 21, расположенных на наиболее удаленных от центра краях подложки 3, отличаются от свойства ориентации пиксельного блока 21, расположенного на внутренней части подложки 3.

[0018] Как проиллюстрировано на фиг. 18, обеспечен большой экран, который включает в себя множество панелей дисплея из монолитных блоков светодиодов в соответствии с основной технологией. В этом случае пиксельные блоки 21, имеющее свойство неоднородной ориентации (т.е., пиксельные блоки, излучающие исходящий свет L10), размещены на границе между панелями, смежными друг с другом. К сожалению, такое размещение, вероятно, произведет видимый перепад яркости на границе между панелями светодиодного дисплея, тем самым ухудшая непрерывность экрана. Варианты осуществления настоящего изобретения решают эту проблему.

[0019] <Первый вариант осуществления>

<Конфигурация>

Фиг. 1 является видом сверху светодиодного дисплея 100 в соответствии с первым вариантом осуществления. Светодиодный дисплей 100 включает в себя множество панелей 10 дисплея из монолитных блоков светодиодов (COB), размещенных в матрице. Каждая панель 10 светодиодного дисплея включает в себя множество пакетов 22 монолитных блоков светодиодов, размещенных в матрице. Фиг. 2 является поперечным сечением панели 10 дисплея из монолитных блоков светодиодов, взятым вдоль линии AB, показанной на фиг. 1. Пакеты 22 монолитных блоков светодиодов, которые составляют панель 10 дисплея из монолитных блоков светодиодов, включают в себя множество монолитных блоков 2a, 2b и 2c светодиодов и множество светопропускающих элементов 4.

[0020] Как проиллюстрировано на фиг. 1 и 2, панель 10 дисплея из монолитных блоков светодиодов выполнена таким образом, что светодиоды 2a, 2b и 2c размещены и установлены на подложке 3. Подложка 3 является керамической подложкой. Светодиоды 2a, 2b и 2c размещены для каждого пиксельного блока 2. Каждый пиксельный блок 2 включает в себя светодиод 2a красного цвета, светодиод 2b зеленого цвета и светодиод 2c синего цвета. Каждый пакет 22 монолитных блоков светодиодов включает в себя пиксельный блок 2 и светопропускающий элемент 4, размещенные на подложке 3 в матрице, как проиллюстрировано, например, на фиг. 1. Панели 10 дисплея из монолитных блоков светодиодов выполнены таким образом, что каждый пиксельный блок 2 имеет любой размер, в том числе размер 3×3, размер 16×6, размер 120×90, размер 160×120 и размер 160×180.

[0021] В первом варианте осуществления каждый светодиод 2a, 2b и 2c имеет светоизлучающую поверхность на поверхности напротив подложки 3.

[0022] Как проиллюстрировано на фиг. 2, каждый светопропускающий элемент 4 расположен на подложке 3, чтобы покрыть светоизлучающие поверхности группы светодиодов 2a, 2b и 2c. Каждый светопропускающий элемент 4 имеет форму трапеции, нижнее основание которой является стороной, обращенной к подложке 3. Размер каждой светоизлучающей поверхности на стороне верхнего основания светопропускающего элемента 4, имеющего форму трапеции, установлен достаточным для того, чтобы угол света, излучаемого от светодиодов 2a и 2c, был равен углу света, излучаемого от светодиода 2b, с тем чтобы распределение света светодиодов 2a и 2c на наиболее удаленных от центра краях было однородным. Светопропускающий элемент 4 является отверждаемой ультрафиолетом смолой, которая пропускает свет и проводит тепло. Примеры отверждаемой ультрафиолетом смолы включают в себя эпоксидную смолу и акриловую смолу. Светопропускающий элемент 4 предпочтительно имеет хорошую теплопроводность, принимая во внимание свойства теплоотдачи светодиодов 2a, 2b и 2c.

[0023] Нижнее основание светопропускающего элемента 4 имеет выемки 4a. Каждый из светодиодов 2a, 2b и 2c размещается между выемкой 4a и подложкой 3 без каких-либо промежутков.

[0024] <Способ производства>

Фиг. 3 является блок-схемой последовательности этапов процесса производства панелей 10 дисплея из монолитных блоков светодиодов, которые составляют панель 100 светодиодного дисплея. Первым этапом (этап S101) является подготовка подложки 3, на которой устанавливаются светодиоды 2a, 2b и 2c. Вторым этапом (этап S102) является подготовка формы 6 для отливки светопропускающего элемента. Фиг. 4 является поперечным сечением формы 6 для отливки светопропускающего элемента. Как проиллюстрировано на фиг. 4, форма 6 для отливки светопропускающего элемента включает в себя светопропускающую подложку 7 и разделители 8. Каждый разделитель 8 определяет контуры светопропускающего элемента 4. Разделитель 8 поддерживается светопропускающей подложкой 7 таким образом, что нижнее основание светопропускающего элемента 4 (т.е., сторона, обращенная к подложке 3) является открытым.

[0025] Третьим этапом (этап S103), как иллюстрировано на фиг. 4, является наполнение формы 6 для отливки светопропускающего элемента отверждаемой ультрафиолетом смолой 12. Таким образом, жидкая отверждаемая ультрафиолетом смола 12 заполняет пространство между разделителями 8.

[0026] Четвертым этапом (этап S104) является выравнивание формы 6 для отливки светопропускающего элемента и подложки 3. Это выравнивание выполняется при помощи датчиков 9 обнаружения позиции. Фиг. 5 является поперечным сечением, которое используется для описания выравнивания формы 6 для отливки светопропускающего элемента и подложки 3. Датчики 9 обнаружения позиции расположены, например, в позициях, связанных с соответствующими четырьмя углами формы 6 для отливки светопропускающего элемента. Датчик 9 обнаружения позиции на правой стороне на фиг. 5 обнаруживает светодиод 2b, который включен в пиксельный блок 2, установленный на подложке 3, через светопропускающую подложку 7 и отверждаемую ультрафиолетом смолу 12. Кроме того, датчик 9 обнаружения позиции на левой стороне на фиг. 5 обнаруживает светодиод 2b, который включен в пиксельный блок 2, установленный на подложке 3, через светопропускающую подложки 7 формы 6 для отливки светопропускающего элемента и отверждаемую ультрафиолетовую смолу 12. Каждый датчик 9 обнаружения позиции включает в себя, например, камеру. Эта камера распознает светодиод 2b. Датчик 9 обнаружения позиции распознает размер внешней формы светодиода 2b и позицию светодиода 2b для обнаружения точной позиции центра светодиода 2b. Механизм переноса (не показан) переносит подложку 3 в соответствии с результатом обнаружения в датчике 9 обнаружения позиции и регулирует относительную позицию разделителя 8 и светодиода 2b с высокой точностью.

[0027] После выравнивания формы 6 для отливки светопропускающего элемента и подложки 3 пятым этапом (этап S105) является приведение формы 6 для отливки светопропускающего элемента в тесный контакт с подложкой 3.

[0028] Шестым этапом (этап S106) является освещение отверждаемой ультрафиолетом смолы 12 с помощью ультрафиолетовых лучей через светопропускающую подложку 7 формы 6 для отливки светопропускающего элемента, чтобы отвердить отверждаемую ультрафиолетом смолу 12. Отверждаемая ультрафиолетом смола 12 после отверждения превращается в светопропускающие элементы 4.

[0029] После отверждения отверждаемой ультрафиолетом смолы 12, т.е., формирования светопропускающих элементов 4, седьмым этапом (этап S107) является отделение формы 6 для отливки светопропускающего элемента от светопропускающих элементов 4 при сгибе светопропускающей подложки 7. Фиг. 6 является поперечным сечением формы 6 для отливки светопропускающего элемента, которая была отделена от светопропускающих элементов 4. Посредством этих этапов процесса реализуется панель 10 светодиодного дисплея в соответствии с первым вариантом осуществления, включающая в себя размещенные пакеты 22 монолитных блоков светодиодов. Затем светодиодный дисплей 100 получается посредством размещения множества панелей 10 светодиодного дисплея , чтобы сформировать единый большой экран.

[0030] Фиг. 7 является схемой свойства распределения света панели 10 дисплея из монолитных блоков светодиодов в соответствии с первым вариантом осуществления. Фиг. 8 является схемой свойства распределения света на сочленении между размещенными панелями 10 дисплея из монолитных блоков светодиодов светодиодного дисплея 100 в соответствии с первым вариантом осуществления.

[0031] В первом варианте осуществления светопропускающие элементы 4 индивидуально обеспечиваются для пиксельных блоков 2. Это обеспечение позволяет сделать свойства распределения исходящего света L30, испускаемого от пиксельных блоков 2, расположенных на наиболее удаленных от центра краях подложек 3 (т.е., на левом и правом концах на фиг. 8) близкими к свойствам распределения исходящего света L40, испускаемого от пиксельных блоков 2, расположенных во внутренней части подложек 3. Это предотвращает перепад яркости в пиксельных блоках 2, расположенных на наиболее удаленных от центра краях подложек 3.

[0032] Следовательно, когда панели 10 дисплея из монолитных блоков светодиодов размещаются, чтобы составить большой экран, как проиллюстрировано на фиг. 8, видимый перепад яркости предотвращается в пиксельных блоках 2 на границе между смежными панелями 10 светодиодного дисплея (т.е., в пиксельных блоках, излучающих исходящий свет L30). Другими словами, сочленение между панелями 10 светодиодного дисплея будет менее вероятно видимым. Таким образом, формируется более цельный большой экран.

[0033] <Эффект>

Панель 10 светодиодного дисплея в соответствии с первым вариантом осуществления включает в себя следующие компоненты: множество монолитных блоков 2a, 2b и 2c светодиодов, размещенных и установленных на подложке 3, каждый светодиод 2a, 2b и 2c имеет светоизлучающую поверхность на поверхности напротив стороны, обращенной к подложке 3; и множество светопропускающих элементов 4. Каждый светопропускающий элемент 4 расположен на подложке 3, чтобы покрыть светоизлучающую поверхность по меньшей мере одного из светодиодов 2a, 2b и 2c. Каждый светопропускающий элемент 4 выполнен таким образом, чтобы улучшить направленность исходящего света, излучаемого от светодиодов 2a, 2b и 2c, и гармонизировать свойства ориентации.

[0034] Светодиоды 2a, 2b и 2c, которые испускают световые пучки, имеющие отличающиеся друг от друга цвета, составляют единый пиксельный блок 2. Светопропускающий элемент 4 находится над светоизлучающими поверхностями пиксельного блока 2. Такая конфигурация улучшает свойства распределения света светодиодов 2a, 2b и 2c, увеличивает эффективность использования света и гармонизирует свойства ориентации светодиодов 2a, 2b и 2c.

[0035] Кроме того, панель 10 светодиодного дисплея в соответствии с первым вариантом осуществления выполнена таким образом, что каждый светопропускающий элемент 4 имеет форму трапеции, нижнее основание которой является стороной, обращенной к подложке 3.

[0036] Светопропускающий элемент 4 имеет форму трапеции. Это улучшает свойства распределения света светодиода 2a, 2b и 2c с простой структурой, увеличивает эффективность использования света и гармонизирует свойства ориентации светодиодов 2a, 2b и 2c. Кроме того, светопропускающий элемент 4 сделан из материала, имеющего высокую теплопроводность. Это увеличивает эффект теплоотдачи каждого из светодиодов 2a, 2b и 2c.

[0037] Кроме того, светодиодный дисплей 100 в соответствии с первым вариантом осуществления включает в себя множество панелей 10 светодиодного дисплея. Панели 10 светодиодного дисплея составляют единый большой экран. Когда панели 10 светодиодного дисплея размещены, чтобы составить большой экран, сочленение между панелями 10 светодиодного дисплея будет менее вероятно видимым. Таким образом, формируется более цельный большой экран.

[0038] Способ производства панели 10 светодиодного дисплея в соответствии с первым вариантом осуществления включает в себя следующие этапы: (a) подготовка подложки 3, на которой устанавливается множество светодиодов 2a, 2b и 2c ; и (b) подготовку формы 6 для отливки светопропускающего элемента, с помощью которой формируется каждый светопропускающий элемент 4. Форма 6 для отливки светопропускающего элемента включает в себя светопропускающую подложку 7 и разделители 8, поддерживаемые светопропускающей подложкой 7. Каждый разделитель 8 поддерживается светопропускающей подложкой 7 таким образом, что обращенная к подложке 3 сторона каждого светопропускающего элемента 4 является открытой. Способ дополнительно включает в себя следующие шаги: (c) заполнение формы 6 для отливки светопропускающего элемента отверждаемой ультрафиолетом смолой 12; (d) после этапа (c) выравнивание формы 6 для отливки светопропускающего элемента и подложки 3, на которой устанавливается множество светодиодов 2a, 2b и 2c, и приведение формы 6 для отливки светопропускающего элемента в тесный контакт с подложкой 3; (e) после этапа (d) освещение отверждаемой ультрафиолетом смолы 12 ультрафиолетовыми лучами через светопропускающую подложку 7, чтобы отвердить отверждаемую ультрафиолетом смолу 12 для формирования каждого светопропускающего элемента 4 на подложке 3; и (f) после этапа (e) отделение формы 6 для отливки светопропускающего элемента от каждого светопропускающего элемента 4.

[0039] В способе производства панели 10 светодиодного дисплея в соответствии с первым вариантом осуществления множество светопропускающих элементов 4 непосредственно формируется на множестве светодиодов 2a, 2b и 2c с помощью формы 6 для отливки светопропускающего элемента коллективным методом. В результате светопропускающие элементы 4, которые гармонизируют свойства распределения света светодиодов 2a, 2b, и 2c, формируются на подложке 3 с низкой стоимостью и посредством меньшего количества этапов процесса.

[0040] Этап (d) способа производства панели 10 светодиодного дисплея в соответствии с первым вариантом осуществления включает в себя обнаружение позиции светодиода 2b, который установлен на подложке 3, через светопропускающую подложку 7 и отверждаемую ультрафиолетом смолу 12, обнаружение выполняется датчиком 9 обнаружения позиции.

[0041] На основании такой конфигурации способ позволяет разместить светопропускающие элементы 4 в позициях, соответствующих индивидуальным светодиодам, с высокой точностью, даже когда множество светодиодов 2a, 2b и 2c размещены на подложке 3 с высокой плотностью.

[0042] В первом варианте осуществления каждый светопропускающий элемент 4 имеет форму любой линзы, которая улучшает свойства распределения света светодиодов 2a, 2b, и 2c, увеличивает эффект использования света и гармонизирует свойства ориентации светодиодов 2a, 2b и 2c.

[0043] <Второй вариант осуществления>

Фиг. 9 является видом сверху светодиодного дисплея 200 в соответствии со вторым вариантом осуществления. Светодиодный дисплей 200 включает в себя множество панелей 20 дисплея из монолитных блоков светодиодов, размещенных в матрице. Каждая панель 20 светодиодного дисплея включает в себя множество пакетов 22 монолитных блоков светодиодов, размещенных в матрице. Фиг. 10 является поперечным сечением панели 20 дисплея из монолитных блоков светодиодов, взятым вдоль линии CD, показанной на фиг. 9. Пакеты 22 монолитных блоков светодиодов, которые составляют панель 20 дисплея из монолитных блоков светодиодов, включают в себя множество монолитных блоков светодиодов 2a, 2b и 2c, множество светопропускающих элементов 4 и блокирующие свет элементы 5.

[0044] Как проиллюстрировано на фиг. 10, каждый блокирующий свет элемент 5 обеспечен для заполнения промежутка между светопропускающими элементами 4, смежными друг с другом. Примером блокирующего свет элемента 5 является черное покрытие, сделанное из углеродных чернил.

[0045] Фиг. 11 является блок-схемой последовательности этапов процесса производства панели 20 дисплея из монолитных блоков светодиодов в соответствии со вторым вариантом осуществления. На фиг. 11 этапы с первого по шестой, т.е., этапы S201-S206 совпадают с этапами в первом варианте осуществления (с этапами S101-106 на фиг. 3). В соответствии с этим описание этапов S201-S206 не будет здесь приводиться. После отверждения отверждаемой ультрафиолетом смолы 12, т.е., после формирования светопропускающих элементов 4, седьмым этапом (этап S207) является отделение светопропускающей подложки 7 от светопропускающих элементов 4 при сгибе светопропускающей подложки 7. Фиг. 6 иллюстрирует это состояние. Фиг. 6 является поперечным сечением светопропускающей подложки 7, которая была отделена от светопропускающих элементов 4.

[0046] Восьмым этапом (этап S208) является заполнение промежутков 5a между смежными светопропускающими элементами 4 блокирующим свет материалом, чтобы сформировать блокирующие свет элементы 5. Посредством этих этапов процесса реализуется панель 20 дисплея из монолитных блоков светодиодов в соответствии со вторым вариантом осуществления. Затем получается светодиодный дисплей 200 посредством размещения множества дисплеев 20 из монолитных блоков светодиодов, каждый из которых включает в себя множество пакетов 22 монолитных блоков светодиодов, размещенных в матрице, чтобы сформировать единый большой экран.

[0047] <Эффект>

Панель 20 светодиодного дисплея в соответствии со вторым вариантом осуществления дополнительно включает в себя блокирующий свет элемент 5, заполняющий пространство между смежными светопропускающими элементами 4.

[0048] Панель 20 светодиодного дисплея выполнена таким образом, что обеспечен блокирующий свет элемент 5 для заполнения промежутка между смежными светопропускающими элементами 4. Такая конфигурация позволяет поглощать ненужные широкоугольные компоненты среди компонентов света, испускаемого от каждого из светодиодов 2a, 2b, и 2c, посредством блокирующего свет элемента и позволяет испускать вперед компоненты света, компоненты полностью отражаются на наклонных поверхностях светопропускающего элемента, имеющего форму трапеции. Это улучшает и гармонизирует свойства распределения света светодиодов 2a, 2b и 2c, увеличивает эффективность использования света и дополнительно сокращает неоднородность яркости. Следовательно, когда панели 20 светодиодного дисплея размещены в матрице, чтобы составить большой экран, сочленение между панелями 20 светодиодного дисплея будет маловероятно видимым. Таким образом, формируется более цельный большой экран.

[0049] Кроме того, светодиодный дисплей 200 в соответствии со вторым вариантом осуществления включает в себя множество панелей 20 светодиодного дисплея. Панели 20 светодиодного дисплея составляют единый большой экран. Когда панели 20 светодиодного дисплея размещены, чтобы составить большой экран, сочленение между панелями 20 светодиодного дисплея будет менее вероятно видимым. Таким образом, формируется более цельный большой экран.

[0050] Кроме того, способ производства панели 20 светодиодного дисплея в соответствии со вторым вариантом осуществления дополнительно включает в себя следующий этап: после отделения формы 6 для отливки светопропускающего элемента от каждого из светопропускающих элементов 4 заполнение блокирующим свет элементом промежутка между смежными светопропускающими элементами 4, чтобы сформировать блокирующий свет элемент 5, заполняющий пространство между смежными светопропускающими элементами 4.

[0051] Блокирующий свет элемент, который представляет собой, например, черное покрытие, сделанное из углеродных чернил, заполняет пространство между смежными светопропускающими элементами 4. Это формирует блокирующий свет элемент 5.

[0052] <Третий вариант осуществления>

Третий вариант осуществления описывает другой способ производства светодиодного дисплея 200. Фиг. 12 является блок-схемой последовательности этапов процесса производства панели 30 дисплея из монолитных блоков светодиодов в соответствии с третьим вариантом осуществления.

[0053] Первый этап (этап S301) подготовки подложки 3, на которой устанавливаются светодиоды, совпадает с этапом во втором варианте осуществления (этап S201 на фиг. 11). Таким образом, описание этапа S301 не будет здесь приводиться. Вторым этапом (этап S302) является подготовка формы 6A для отливки светопропускающего элемента. Фиг. 13 является поперечным сечением формы 6A для отливки светопропускающего элемента. Как проиллюстрировано на фиг. 13, форма 6A для отливки светопропускающего элемента включает в себя светопропускающую подложку 7 и блокирующие свет элементы 5. Каждый блокирующий свет элемент 5 имеет такую же форму, как светопропускающий элемент 4. Блокирующий свет элемент 5 поддерживается светопропускающей подложкой 7 таким образом, что нижнее основание светопропускающего элемента 4 является открытым.

[0054] Следующие этапы с третьего по шестой (этапы S303-S306 на фиг. 12) совпадают с этапами во втором варианте осуществления (этапы S203-S206). Таким образом, описание этапов S303-S306 не будет здесь приводиться.

[0055]После отверждения отверждаемой ультрафиолетом смолы 12, т.е., после формирования светопропускающих элементов 4, седьмым этапом (этап S307) является отделение светопропускающей подложки 7 от светопропускающих элементов 4 и блокирующих свет элементов 5 при сгибе светопропускающей подложки 7. Фиг. 14 является поперечным сечением светопропускающей подложки 7, которая была отделена от светопропускающих элементов 4 и блокирующих свет элементов 5. Посредством этих этапов процесса реализуется панель 30 дисплея из монолитных блоков светодиодов в соответствии с третьим вариантом осуществления. Затем формируется светодиодный дисплей 200 посредством размещения множества дисплеев 30 из монолитных блоков светодиодов, чтобы составить единый большой экран.

[0056] <Эффект>

Способ производства панели 30 светодиодного дисплея в соответствии с третьим вариантом осуществления включает в себя следующие этапы: (h) подготовка подложки 3, на которой размещается множество светодиодов 2a, 2b и 2c; и (i) подготовка формы 6A для отливки светопропускающего элемента, с помощью которой формируется каждый светопропускающий элемент 4. Форма 6A для отливки светопропускающего элемента включает в себя светопропускающую подложку 7 и блокирующие свет элементы 5, расположенные на светопропускающей подложке 7. Каждый блокирующий свет элемент 5 расположен на светопропускающей подложке 7 таким образом, что нижнее основание каждого светопропускающего элемента 4 является открытым. Способ дополнительно включает в себя следующие этапы: (j) заполнение формы 6A для заливки светопропускающего элемента отверждаемой ультрафиолетом смолой 12; (k) после этапа (j) выравнивание формы 6A для отливки светопропускающего элемента и подложки 3, на которой устанавливается множество светодиодов 2a, 2b, 2c, и приведение формы 6A для отливки светопропускающего элемента в тесный контакт с подложкой 3; (l) после этапа (k) освещение отверждаемой ультрафиолетом смолы 12 ультрафиолетовыми лучами через светопропускающую подложку 7, чтобы отвердить отверждаемую ультрафиолетом смолу 12, для формирования каждого светопропускающего элемента 4 на подложке 3; и (m) после этапа (l) отделение светопропускающей подложки 7 от каждого светопропускающего элемента 4 и блокирующего свет элемента 5.

[0057] В способе производства панели 30 светодиодного дисплея в соответствии с третьим вариантом осуществления блокирующие свет элементы 5 заранее располагаются в форме 6A для отливки светопропускающего элемента. Следовательно, формирование светопропускающих элементов 4 на подложке 3 происходит одновременно с формированием блокирующих свет элементов 5. Это избавляет от необходимости этапа формирования блокирующих свет элементов 5 после отделения формы 6A для отливки светопропускающего элемента от подложки 3, и тем самым достигается меньшее количество этапов процесса.

[0058] Этап (k) способа производства панели 30 светодиодного дисплея в соответствии с третьим вариантом осуществления включает в себя обнаружение позиций светодиодов 2a, 2b и 2c, которые установлены на подложке 3, через светопропускающую подложку 7 и отверждаемую ультрафиолетом смолу 12, обнаружение выполняется датчиком 9 обнаружения позиции.

[0059] На основании такой конфигурации способ позволяет разместить светопропускающие элементы 4 в позициях, соответствующих индивидуальным светодиодам, с высокой точностью, даже когда множество светодиодов 2a, 2b и 2c размещены на подложке 3 с высокой плотностью.

[0060] <Четвертый вариант осуществления>

Фиг. 15 является поперечным сечением панели 40 светодиодного дисплея в соответствии с четвертым вариантом осуществления. В четвертом варианте осуществления панель 40 светодиодного дисплея включает в себя светопропускающую пленку 13 над верхними основаниями светопропускающих элементов 4 (т.е., над поверхностью отображения панели 40 светодиодного дисплея). Светопропускающая пленка 13 имеет поверхность, обработанную для сокращения отражений, поверхность находится напротив светопропускающего элемента 4.

[0061] Светопропускающая пленка 13 сформирована из базового слоя и предотвращающего отражение слоя. Предотвращающий отражение слой обращен к светопропускающему элементу 4 относительно базового слоя. Базовый слой сделан из материала, который пропускает свет (например, из полиэфирной смолы, акриловой смолы и стекла). Кроме того, предотвращающий отражение слой сделан из материала, имеющего меньший показатель преломления, чем показатель преломления базового слоя (например, из фторида металла, в том числе из фторида магния и фторида алюминия). Светопропускающая пленка 13 предпочтительно имеет хорошую теплопроводность.

[0062] Все компоненты кроме светопропускающей пленки 13 панели 40 светодиодного дисплея в соответствии с четвертым вариантом осуществления совпадают с компонентами панели 20 светодиодного дисплея (фиг. 10). Таким образом, описание совпадающих компонентов не будет здесь приводиться.

[0063] <Эффект>

Панель 40 светодиодного дисплея в соответствии с четвертым вариантом осуществления дополнительно включает в себя светопропускающую пленку 13 над поверхностями светопропускающих элементов 4, поверхности находятся напротив подложки 3 (другими словами, поверхность находится на верхнем основании светопропускающего элемента 4). Светопропускающая пленка 13 обработана для сокращения отражений.

[0064] Светопропускающая пленка 13, которая обработана для сокращения отражений и имеет высокую теплопроводность, расположена непосредственно на светопропускающих элементах 4. Это предотвращает видимость неравномерности, вызванной разностью между высотой каждого из светодиодов 2a, 2b и 2c и высотой подложки 3. Следовательно, на всем экране отображается однородное видеоизображение.

[0065] <Пятый вариант осуществления>

Фиг. 16 является поперечным сечением панели 50 светодиодного дисплея в соответствии с пятым вариантом осуществления. В пятом варианте осуществления панель 50 светодиодного дисплея включает в себя множество выпуклых линз 11 над верхним основанием светопропускающих элементов 4 (т.е., над поверхностью отображения панели 50 светодиодного дисплея). Каждая выпуклая линза 11 обеспечена для соответствующего множества светодиодов 2a, 2b и 2c.

[0066] Выпуклая линза 11 имеет поверхность, обработанную для сокращения отражений, поверхность находится напротив светопропускающего элемента 4. Такой процесс сокращения отражений достигается посредством покрытия поверхности выпуклой линзы 11, например, фторидом металла. Выпуклая линза 11 предпочтительно имеет хорошую теплопроводность.

[0067] Все компоненты кроме выпуклых линз 11 светодиодного дисплея 300 в соответствии с пятым вариантом осуществления совпадают с компонентами панели 20 светодиодного дисплея (фиг. 10). Таким образом, описание совпадающих компонентов не будет здесь приводиться.

[0068] <Эффект>

Панель 50 светодиодного дисплея в соответствии с пятым вариантом осуществления дополнительно включает в себя множество выпуклых линз 11 над поверхностями соответствующих светопропускающих элементов 4, поверхности находятся напротив подложки 3 (другими словами, поверхность находится на стороне верхнего основания каждого светопропускающего элемента 4). Каждая выпуклая линза 11 обработана для сокращения отражений.

[0069] Выпуклая линза 11, поверхность которой обработана для сокращения отражений, расположена непосредственно на светопропускающем элементе 4. Такая конфигурация дополнительно гармонизирует свойства распределения света светодиодов 2a, 2b и 2c на основании преломления выпуклой линзы 11. Например, усиление направленности светодиодов 2a, 2b и 2c при помощи выпуклой линзы 11 достигает более высокой яркости.

[0070] Панели 10, 20, 30, 40 и 50 светодиодного дисплея в соответствии с вариантами осуществления с первого по пятый выполнены таким образом, что каждый светопропускающий элемент 4 расположен на подложке 3, чтобы покрывать светоизлучающие поверхности светодиодов 2a, 2b и 2c, которые испускают световые пучки, имеющие отличающиеся друг от друга цвета.

[0071] В вариантах осуществления с первого по пятый группа из светодиода 2a, который испускает луч красного света, светодиода 2b, который испускает луч зеленого света, и светодиода 2c, который испускает луч синего света, составляет единый пиксельный блок 2. Кроме того, светопропускающий элемент 4 расположен над светоизлучающими поверхностями для каждого пиксельного блока 2. Это позволяет регулировать свойство ориентации для каждого пиксельного блока.

[0072] Кроме того, панели 10, 20, 30, 40 и 50 светодиодного дисплея в соответствии с вариантами осуществления с первого по пятый выполнены таким образом, что множество светодиодов 2a, 2b и 2c размещено на подложке 3 в матрице. Светодиоды 2a, 2b и 2c размещены на подложке 3 в матрице. Такая конфигурация достигает подложки с установленными светодиодами, которая подходит для отображения изображения.

[0073] Кроме того, панели 10, 20, 30, 40 и 50 светодиодного дисплея в соответствии с вариантами осуществления с первого по пятый выполнены таким образом, что каждый светопропускающий элемент 4 имеет поверхность на стороне, обращенной к подложке 3, поверхность имеет выемки 4a. Светодиоды 2a, 2b и 2c размещаются между каждой выемкой 4a и подложкой 3 без каких-либо промежутков.

[0074] Такая конфигурация позволяет эффективно проводить тепло, вырабатываемое в светодиодах 2a, 2b и 2c, к светопропускающим элементам 4, тем самым повышая эффективность теплоотдачи.

[0075] Хотя изобретение было подробно показано и описано, предшествующее описание находится во всех иллюстративных аспектах и не является ограничивающим. Таким образом, подразумевается, что многочисленные модификации и вариации могут быть разработаны без отступления от объема изобретения.

Описание ссылочных позиций

[0076] 2, 21 пиксельный блок, 2a, 2b, 2c светодиод, 22 пакет светодиодов, 3 подложка, 4, 41 светопропускающий элемент, 4a выемка, 5 блокирующий свет элемент, 5a промежуток, 6, 6A форма для отливки светопропускающего элемента, 7 светопропускающая подложка, 8 разделитель, 9 датчик обнаружения позиции, 10, 20, 30, 40, 50 панель светодиодного дисплея, 11 выпуклая линза, 12 отверждаемая ультрафиолетом смола, 13 светопропускающая пленка, и 100, 200 светодиодный дисплей.

Изобретение относится к области формирования изображений и касается способа производства панели светодиодного дисплея. Панель дисплея содержит множество установленных на подложке монолитных блоков светодиодов и множество покрывающих светодиоды светопропускающих элементов, выполненных с возможностью увеличивать направленность излучаемого светодиодами света. Способ производства включает в себя установку светодиодов на подложку и подготовку формы для отливки светопропускающего элемента. Форма содержит светопропускающую подложку и разделитель, поддерживаемый подложкой таким образом, что сторона подложки каждого светопропускающего элемента является открытой. Далее заполняют форму отверждаемой смолой, с помощью датчика положения выравнивают форму и подложку, освещают смолу ультрафиолетовыми лучами через светопропускающую подложку и после отверждения смолы отделяют форму от светопропускающего элемента. Технический результат заключается в упрощении способа изготовления и уменьшении перепадов яркости на границах панелей. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 18 ил.

1. Способ производства панели светодиодного дисплея:

панель светодиодного дисплея содержит

множество монолитных блоков светодиодов, размещенных и установленных на подложке, каждый светодиод содержит светоизлучающую поверхность на поверхности напротив стороны подложки, и

множество светопропускающих элементов,

каждый светопропускающий элемент расположен на подложке, чтобы покрывать светоизлучающую поверхность по меньшей мере одного из светодиодов,

каждый светопропускающий элемент выполнен с возможностью увеличивать направленность исходящего света, излучаемого от светодиодов,

способ содержит этапы, на которых:

(a) подготавливают подложку, на которой устанавливается множество светодиодов; и

(b) подготавливают форму для отливки светопропускающего элемента, с помощью которой формируется каждый светопропускающий элемент,

форма для отливки светопропускающего элемента содержит

светопропускающую подложку и

разделитель, поддерживаемый светопропускающей подложкой,

разделитель поддерживается светопропускающей подложкой таким образом, что сторона подложки каждого светопропускающего элемента является открытой,

способ дополнительно содержит этапы, на которых:

(c) заполняют форму для отливки светопропускающего элемента отверждаемой ультрафиолетом смолой;

(d) после этапа (c) обнаруживают позиции светодиодов, которые установлены на подложке, через светопропускающую подложку и отверждаемую ультрафиолетом смолу, обнаружение выполняется датчиком обнаружения позиции, чтобы выровнять форму для отливки светопропускающего элемента и подложку, на которой устанавливается множество светодиодов, и привести форму для отливки светопропускающего элемента в тесный контакт с подложкой;

(e) после этапа (d) освещают отверждаемую ультрафиолетом смолу ультрафиолетовыми лучами через светопропускающую подложку, чтобы отвердить отверждаемую ультрафиолетом смолу, для формирования каждого светопропускающего элемента на подложке; и

(f) после этапа (e) отделяют форму для отливки светопропускающего элемента от каждого светопропускающего элемента.

2. Способ по п. 1, дополнительно содержащий после этапа (f) этап (g), на котором заполняют блокирующим свет материалом промежуток между светопропускающими элементами, смежными друг с другом, для формирования блокирующего свет элемента, заполняющего пространство между смежными светопропускающими элементами.

3. Способ производства панели светодиодного дисплея:

панель светодиодного дисплея содержит

множество монолитных блоков светодиодов, размещенных и установленных на подложке, каждый светодиод содержит светоизлучающую поверхность на поверхности напротив стороны подложки,

множество светопропускающих элементов и

блокирующий свет элемент, заполняющий пространство между светопропускающими элементами, смежными друг с другом,

каждый светопропускающий элемент расположен на подложке, чтобы покрывать светоизлучающую поверхность по меньшей мере одного из светодиодов,

каждый светопропускающий элемент выполнен с возможностью увеличивать направленность исходящего света, излучаемого от светодиодов,

способ содержит этапы, на которых:

(h) подготавливают подложку, на которой устанавливается множество светодиодов; и

(i) подготавливают форму для отливки светопропускающего элемента, с помощью которой формируется каждый светопропускающий элемент,

форма для отливки светопропускающего элемента содержит

светопропускающую подложку и

блокирующий свет элемент, расположенный на светопропускающей подложке,

блокирующий свет элемент расположен на светопропускающей подложке таким методом, что поверхность каждого светопропускающего элемента является открытой, поверхность находится на стороне подложки,

способ дополнительно содержит этапы, на которых:

(j) заполняют форму для отливки светопропускающего элемента отверждаемой ультрафиолетом смолой;

(k) после этапа (j) выравнивают форму для отливки светопропускающего элемента и подложку, на которой устанавливается множество светодиодов, и приводят форму для отливки светопропускающего элемента в тесный контакт с подложкой;

(l) после этапа (k) освещают отверждаемую ультрафиолетом смолу ультрафиолетовыми лучами через светопропускающую подложку, чтобы отвердить отверждаемую ультрафиолетом смолу, для формирования каждого светопропускающего элемента на подложке; и

(m) после этапа (l) отделяют светопропускающую подложку от каждого светопропускающего элемента и блокирующего свет элемента.

4. Способ по п. 3, в котором этап (k) содержит обнаружение позиций светодиодов, которые установлены на подложке, через светопропускающую подложку и отверждаемую ультрафиолетом смолу, обнаружение выполняется датчиком обнаружения позиции.